jinnianhui金年会登录入口 Value 採用最適合觸控面板設備的SerDes晶片組「V-by-One HS II」
2024.11.08
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觸控面板因為在智慧型手機、平板電腦等設備中的廣泛應用,現在已經成為我們日常生活中非常普及的一部分。至今,觸控面板的應用範圍仍在擴大,甚至在車載設備、工業設備、POS終端等領域,也已經成為標配。
為了將觸控面板應用於各種電子設備中,許多半導體晶片和電子元件已經被產品化。使用這些元件,能夠順利推進搭載觸控面板的電子設備的開發與設計,而不會遇到重大問題。
然而,半導體/電子元件製造商仍在致力於進一步改善性能和功能。其目標包括提高設計效率、降低成本以及提升性能等等。
截至目前,我們公司已經將「V-by-One HS」技術應用於搭載觸控面板的電子設備,並將其製成SerDes晶片組。這項技術旨在延長影像訊號傳輸Interface的連接距離。通常,從影像處理器（系統LSI）輸出的影像訊號格式包括Opjinnianhui金年会登录入口LDI（LVDS）和MIPI DSI。前者的傳輸距離約為1m,後者則只有大約30cm。如果設計的電子設備尺寸較大,設備內部的連接距離可能輕易超過1m。因此我們利用SerDes晶片組,將Opjinnianhui金年会登录入口LDI訊號或MIPI DSI訊號轉換為V-by-One HS訊號來進行影像訊號傳輸。這樣一來,訊號傳輸距離最長就可達15m。這也使得即便是較大尺寸的電子設備,影像處理器與觸控面板（顯示器）之間的連接也能夠順利實現。
為了將觸控面板應用於各種電子設備中,許多半導體晶片和電子元件已經被產品化。使用這些元件,能夠順利推進搭載觸控面板的電子設備的開發與設計,而不會遇到重大問題。
然而,半導體/電子元件製造商仍在致力於進一步改善性能和功能。其目標包括提高設計效率、降低成本以及提升性能等等。
截至目前,我們公司已經將「V-by-One HS」技術應用於搭載觸控面板的電子設備,並將其製成SerDes晶片組。這項技術旨在延長影像訊號傳輸Interface的連接距離。通常,從影像處理器（系統LSI）輸出的影像訊號格式包括Opjinnianhui金年会登录入口LDI（LVDS）和MIPI DSI。前者的傳輸距離約為1m,後者則只有大約30cm。如果設計的電子設備尺寸較大,設備內部的連接距離可能輕易超過1m。因此我們利用SerDes晶片組,將Opjinnianhui金年会登录入口LDI訊號或MIPI DSI訊號轉換為V-by-One HS訊號來進行影像訊號傳輸。這樣一來,訊號傳輸距離最長就可達15m。這也使得即便是較大尺寸的電子設備,影像處理器與觸控面板（顯示器）之間的連接也能夠順利實現。
對應Opjinnianhui金年会登录入口LDI 和 MIPI DSI
這次我們公司將這款SerDes晶片組的新產品推向市場。這些新產品包括Serializer IC（發送IC、Transmitter IC）「jinnianhui金年会登录入口CV333-Q/jinnianhui金年会登录入口CV353-Q」和Deserializer IC（接收IC、Receiver IC）「jinnianhui金年会登录入口CV334-Q」。新產品的特色在於採用了「V-by-One HS II」技術。
Serializer IC THCV333-Q 和 THCV353-Q 具有不同的影像訊號輸入格式。 THCV333-Q 是 Opjinnianhui金年会登录入口LDI (LVDS),THCV353-Q 是 MIPI DSI（圖 1、圖 2）。另一方面,Deserializer IC THCV334-Q 的輸出格式是 Opjinnianhui金年会登录入口LDI (LVDS)。通常Serializer IC和Deserializer IC是成對使用。THCV334-Q 可用於 THCV333-Q 和 THCV353-Q。
傳輸影像訊號的Forward channel最大資料傳輸速率, jinnianhui金年会登录入口CV333-Q為3.75Gbit/秒,jinnianhui金年会登录入口CV353-Q為4.00Gbit/秒,兩款產品皆支援720P、60幀/秒、24bit及1080P、60幀/秒、24bit的影像訊號。如上所述,主要應用是搭載觸控面板的電子設備。例如車載設備、工業設備和 POS 終端機。
Serializer IC THCV333-Q 和 THCV353-Q 具有不同的影像訊號輸入格式。 THCV333-Q 是 Opjinnianhui金年会登录入口LDI (LVDS),THCV353-Q 是 MIPI DSI（圖 1、圖 2）。另一方面,Deserializer IC THCV334-Q 的輸出格式是 Opjinnianhui金年会登录入口LDI (LVDS)。通常Serializer IC和Deserializer IC是成對使用。THCV334-Q 可用於 THCV333-Q 和 THCV353-Q。
圖1 支援Opjinnianhui金年会登录入口LDI（LVDS）格式的影像輸入
圖2 支援MIPI DSI格式的影像輸入
傳輸影像訊號的Forward channel最大資料傳輸速率, jinnianhui金年会登录入口CV333-Q為3.75Gbit/秒,jinnianhui金年会登录入口CV353-Q為4.00Gbit/秒,兩款產品皆支援720P、60幀/秒、24bit及1080P、60幀/秒、24bit的影像訊號。如上所述,主要應用是搭載觸控面板的電子設備。例如車載設備、工業設備和 POS 終端機。
只需一條電纜即可傳輸,無需外部電路
如果使用採用了V-by-One HS II技術的新產品,電子設備製造商（用戶）可以獲得什麼好處？最大的好處是無需準備外部的疊加電路,只需一條電纜就能同時傳輸影像訊號和控制訊號。
以下我們來詳細說明一下。通常,搭載觸控面板的電子設備需要在控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izerIC）和觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）之間交換各種訊號。從控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）到觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）,理所當然需要傳送顯示在面板上的影像訊號。在某些情況下,還需要傳輸控制訊號和音源訊號。另一方面,從觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）到控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）,則需要傳送控制訊號,以告知系統使用者觸摸了面板的哪個位置。
在現有的V-by-One HS技術中,這些訊號的交換是透過將影像訊號從Serijinnianhui金年会登录入口izer IC傳送到Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC的主鏈路,以及在Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC之間傳送/接收控制訊號和音頻訊號的副鏈路來實現的。在這種情況下,連接Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC的電纜需要兩條,一條用於主鏈路,另一條用於副鏈路。當然,如果將控制訊號和音源訊號疊加到影像訊號中,則可以將電纜數量減少到一條,但這樣仍然需要外部準備疊加電路。
為了解決這些問題,V-by-One HS II技術重新檢討了控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）和觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）之間的訊號傳輸方式。具體而言,將訊號傳輸方式整理為兩個單向傳輸：從控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）到觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）的Forward channel,以及從觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）到控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）的Back Channel。在Forward channel中,除了影像訊號外,還將控制訊號和音源訊號作為數據包嵌入並傳送。Back channel則僅傳送控制訊號和音源訊號。
連接Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC的電纜只需一條。這是因為Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC內建了將Forward channel訊號和Back channel訊號疊加的電路（圖3）。此外,Forward channel和Back channel的訊號是利用傳輸訊號的頻率差異來實現用一條電纜同時傳輸兩者的。具體而言,Forward channel的數據傳輸速度最大為3.75G bit/秒,而Back channel則最大為25M bit/秒,這兩者的速度差異非常大,因此即使兩者透過同一條電纜傳輸,濾波電路也能選擇性地接收所需的訊號。
以下我們來詳細說明一下。通常,搭載觸控面板的電子設備需要在控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izerIC）和觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）之間交換各種訊號。從控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）到觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）,理所當然需要傳送顯示在面板上的影像訊號。在某些情況下,還需要傳輸控制訊號和音源訊號。另一方面,從觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）到控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）,則需要傳送控制訊號,以告知系統使用者觸摸了面板的哪個位置。
在現有的V-by-One HS技術中,這些訊號的交換是透過將影像訊號從Serijinnianhui金年会登录入口izer IC傳送到Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC的主鏈路,以及在Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC之間傳送/接收控制訊號和音頻訊號的副鏈路來實現的。在這種情況下,連接Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC的電纜需要兩條,一條用於主鏈路,另一條用於副鏈路。當然,如果將控制訊號和音源訊號疊加到影像訊號中,則可以將電纜數量減少到一條,但這樣仍然需要外部準備疊加電路。
為了解決這些問題,V-by-One HS II技術重新檢討了控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）和觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）之間的訊號傳輸方式。具體而言,將訊號傳輸方式整理為兩個單向傳輸：從控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）到觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）的Forward channel,以及從觸控面板（Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC）到控制端（Serijinnianhui金年会登录入口izer IC）的Back Channel。在Forward channel中,除了影像訊號外,還將控制訊號和音源訊號作為數據包嵌入並傳送。Back channel則僅傳送控制訊號和音源訊號。
連接Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC的電纜只需一條。這是因為Serijinnianhui金年会登录入口izer IC和Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC內建了將Forward channel訊號和Back channel訊號疊加的電路（圖3）。此外,Forward channel和Back channel的訊號是利用傳輸訊號的頻率差異來實現用一條電纜同時傳輸兩者的。具體而言,Forward channel的數據傳輸速度最大為3.75G bit/秒,而Back channel則最大為25M bit/秒,這兩者的速度差異非常大,因此即使兩者透過同一條電纜傳輸,濾波電路也能選擇性地接收所需的訊號。
圖3 也可進行Back channel傳輸
搭載傳輸品質的自動檢查功能
此外,該產品還搭載了便利的功能,將進一步簡化觸控螢幕電子設備的開發。
這是安裝在Deserializer IC jinnianhui金年会登录入口CV334-Q 中的「Eye Monitor（訊號傳輸品質監控）」功能（圖 4）。這與許多高速示波器具有相同的功能。這是我們的Deserializer IC首次搭載Eye Monitor功能。
使用Eye Monitor功能,可以自動檢查Forward channel的高速數據傳輸是否正常執行。具體來說,在Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC中,會逐漸調整接收數據的時間,並生成眼圖（Eye Pattern）。透過將生成的眼圖與預先設置的標準值（規範）進行比較,系統可以自動判斷為「Pass」或「Fail」。眼圖還可以透過我們提供的開發工具「VDesignTool-HSII」來進行確認。
此外,也搭載了所謂的雙顯示功能（Dual Display）。這項功能是透過將兩個Deserializer IC（jinnianhui金年会登录入口CV334-Q）連接到一個Serializer IC（jinnianhui金年会登录入口CV353-Q）來實現的（圖5）。利用這項功能,便能夠相對容易地構建雙顯示系統。
以上
這是安裝在Deserializer IC jinnianhui金年会登录入口CV334-Q 中的「Eye Monitor（訊號傳輸品質監控）」功能（圖 4）。這與許多高速示波器具有相同的功能。這是我們的Deserializer IC首次搭載Eye Monitor功能。
圖4 EyeMonitor功能
使用Eye Monitor功能,可以自動檢查Forward channel的高速數據傳輸是否正常執行。具體來說,在Deserijinnianhui金年会登录入口izer IC中,會逐漸調整接收數據的時間,並生成眼圖（Eye Pattern）。透過將生成的眼圖與預先設置的標準值（規範）進行比較,系統可以自動判斷為「Pass」或「Fail」。眼圖還可以透過我們提供的開發工具「VDesignTool-HSII」來進行確認。
此外,也搭載了所謂的雙顯示功能（Dual Display）。這項功能是透過將兩個Deserializer IC（jinnianhui金年会登录入口CV334-Q）連接到一個Serializer IC（jinnianhui金年会登录入口CV353-Q）來實現的（圖5）。利用這項功能,便能夠相對容易地構建雙顯示系統。
圖5 實現了雙顯示配置
以上